一種石化企業(yè)雨淋滅火系統(tǒng)可靠性評估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明提供了一種石化企業(yè)雨淋滅火系統(tǒng)的可靠性評估方法，屬于消防工程領(lǐng) 域。 (二)
【背景技術(shù)】
[0002] 雨淋滅火系統(tǒng)是石化企業(yè)應(yīng)用較廣泛的消防系統(tǒng)，主要應(yīng)用于裝置區(qū)、儲罐區(qū)初 期火災(zāi)的撲救和火災(zāi)情況下區(qū)域設(shè)備的冷卻防護(hù)。石化企業(yè)屬于易造成群死群傷的火災(zāi)高 危單位，需建立火災(zāi)高危單位消防安全評估制度。
[0003] 雖然《火災(zāi)高危單位消防安全評估導(dǎo)則(試行）》和《社會消防技術(shù)服務(wù)管理規(guī)定》 公安部令[2014]第129號，以及《消防技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)設(shè)備配備》(GA1157-2014)明確了火災(zāi)高 危單位消防安全評估的步驟程序、評估內(nèi)容等，但到目前為止仍未見火災(zāi)高危單位消防安 全評估的規(guī)范化方法。消防系統(tǒng)可靠性評估是石化企業(yè)消防安全評估方法的有力補(bǔ)充。
[0004] 消防系統(tǒng)可靠性評估主要應(yīng)用于高層建筑、地下建筑等建筑類消防系統(tǒng)，近年來 逐步應(yīng)用于石化企業(yè)消防系統(tǒng)。雨淋滅火系統(tǒng)是石化企業(yè)重要的消防系統(tǒng)，可靠的雨淋滅 火系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)定功能的保障，雨淋滅火系統(tǒng)可靠性評估是對系統(tǒng)實(shí)際消防能力的一 種衡量。石化企業(yè)雨淋滅火系統(tǒng)可靠性評估，為石化企業(yè)建立、健全消防安全評估制度提供 了新思路。 (三)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于拓展石化企業(yè)消防安全評估方法，提供一種石化企業(yè)雨淋滅火 系統(tǒng)的可靠性評估方法。
[0006] 本發(fā)明通過組合運(yùn)用故障樹與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的故障樹-貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型、故 障樹與模糊數(shù)學(xué)相結(jié)合的L-R型模糊故障樹模型，解決利用石化企業(yè)雨淋滅火系統(tǒng)失效概 率難以獲取系統(tǒng)可靠度的問題。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案：
[0008] 首先建立石化企業(yè)雨淋滅火系統(tǒng)失效故障樹。其次根據(jù)故障樹向貝葉斯網(wǎng)絡(luò)映射 的原則與步驟，建立系統(tǒng)失效故障樹-貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，確定系統(tǒng)可靠度區(qū)間。再次對系統(tǒng)失效 故障樹進(jìn)行L-R型模糊運(yùn)算，確定系統(tǒng)模糊可靠度。最后對系統(tǒng)區(qū)間可靠度與模糊可靠度進(jìn) 行一致性檢驗(yàn)，確定系統(tǒng)可靠度分布。
[0009] 本發(fā)明提供的石化企業(yè)雨淋滅火系統(tǒng)可靠性評估方法，確定系統(tǒng)可靠度區(qū)間時， 根據(jù)故障樹基本事件失效概率區(qū)間，運(yùn)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)信念傳播算法運(yùn)算。
[0010] 本發(fā)明提供的石化企業(yè)雨淋滅火系統(tǒng)可靠性評估方法，確定系統(tǒng)模糊可靠度時， 根據(jù)故障樹基本事件失效概率區(qū)間與故障樹結(jié)構(gòu)函數(shù)，運(yùn)用故障樹與門、或門模糊算子運(yùn) 算。
[0011] 本發(fā)明提供的石化企業(yè)雨淋滅火系統(tǒng)可靠性評估方法，進(jìn)行一致性進(jìn)行檢驗(yàn)時， 當(dāng)系統(tǒng)模糊可靠度數(shù)值屬于系統(tǒng)區(qū)間可靠度數(shù)值時，認(rèn)為可靠度運(yùn)算合理；否則核算故障 樹基本事件失效概率區(qū)間值，重新運(yùn)算。
[0012] 石化企業(yè)雨淋滅火系統(tǒng)失效故障樹的事件編號及名稱：
[0013] 表1故障樹基本事件與事件編號
[0014]
[0015] 由圖1故障樹圖可以獲得中間事件的結(jié)構(gòu)函數(shù)如下所示：
[0016] Μ1=Μ4+Μ5；Μ2 = Χ5+Χ6；Μ3=Μ6+Χ7+Χ8；Μ4 = Χ1 · X2；Μ5=Μ7+Μ8；Μ6 = Μ9 · X9；M7 = X3 · X4；M8 = M10 · X14；M9 = M11 · X10；M10 = X15 · M12；M11=M13+X11 ；M12 = M13+X16；M13 = X12 · X13；
[0017] 假設(shè)事件X= I表示事件發(fā)生，事件X = O表示事件不發(fā)生，石化企業(yè)雨淋滅火系統(tǒng) 失效貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)的條件概率為：
[0018] P(M1 = 11 (M4-1)(M5-1)=0) = 1；P(M2 = 11 (X5-1)(X6-1) =0) = I
[0019] P((M3 = 11 (M6-1)(X7-1)(X8-1)=0) = 1；P(M4 = 1 |X1X2 = 1) = 1
[0020] P(M5 = 11 (M7-1)(M8-1)=0) = 1；P(M6 = 1 |M9X9 = 1) = 1
[0021] P(M7 = 1 |X1X2 = 1) = 1；P(M8 = 1 |M10X14 = 1) = 1
[0022] p(M9=i |miixio=i) = i ；p(mio=i |Mi2xi5=i) = i
[0023] P(M11 = 11 (M13-1)(X11-1)=0) = 1；P(M12 = 11 (M13-1)(X16-1) =0) = I
[0024] P(M13 = 1 |X12X13 = 1) = 1 (四）
【附圖說明】
[0025] 圖I石化企業(yè)雨淋滅火系統(tǒng)失效故障樹
[0026] 圖2石化企業(yè)雨淋滅火系統(tǒng)失效貝葉斯網(wǎng)絡(luò) (五)
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合實(shí)例將對本發(fā)明予以進(jìn)一步說明，但并不因此而限制本發(fā)明。
[0028] 實(shí)施例1
[0029] 雨淋滅火系統(tǒng)失效概率區(qū)間的獲?。?br>[0030] 選取天津某石化企業(yè)乙烯裝置區(qū)雨淋滅火系統(tǒng)為研究對象，平均失效率以每年 365a，每天24h計算，通過對企業(yè)消防設(shè)施維保記錄的歸納整理，系統(tǒng)失效故障樹基本事件 失效概率區(qū)間如下表。
[0031] 表2基本事件平均失效率
[0032]
[0033] 實(shí)施例2
[0034] 雨淋滅火系統(tǒng)區(qū)間可靠度的獲?。?br>[0035] 根據(jù)表2中的失效概率區(qū)間值，以及貝葉斯網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的條件概率，運(yùn)用貝葉斯 網(wǎng)絡(luò)信念傳播算法，逐步計算中間節(jié)點(diǎn)的概率區(qū)間，計算結(jié)果如表3所示。
[0036]表3中間節(jié)點(diǎn)概率分布 [0037]
[0038]乙烯裝置區(qū)雨淋滅火系統(tǒng)失效概率為（9.7169 X 10-4,13.2939 X 10-4)，可靠度分 布區(qū)間為（0.9987,0.9990)。
[0039] 實(shí)施例3
[0040]雨淋滅火系統(tǒng)模糊可靠度的獲取：
[00411 選取正態(tài)型隸屬函數(shù)，則Pi隸屬函數(shù)對稱，取與πη相差±40 %點(diǎn)X隸屬度值為0.08， 則:α? = β?，exp[ (Iiii-X)Vai2] = exp[ (0.4mi/ai)2] = 0.08故CXi = Pi = O · 2517nu?；臼录：?概率及ai、&值如表4-9所示。
[0042] 表4故障樹基本事件概率均值mi及左右分布Ctiji值
[0043]
[0044] 根據(jù)故障樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)，運(yùn)用與、或門模糊算子，并將事件的模糊概率帶入模糊算 子，依次計算中間事件的模糊概率.
[0045] 表4-10故障樹中間事件均值mi及左右分布Cti Ji
[0046]
[0047] 頂事件的發(fā)生概率在8.6664 X 10-4-1.4502 X 10-3之間，但發(fā)生概率在1.1584 X 10 4的可能性最大，其隸屬度為1，即系統(tǒng)的可靠度大約為0.9988。
[0048] 實(shí)施例4
[0049] -致性進(jìn)行檢驗(yàn)"
[0050] 在乙烯裝置區(qū)雨淋滅火系統(tǒng)可靠度評估中，故障樹-貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型得到可靠度 區(qū)間為(0.9987,09990)，運(yùn)用L-R型模糊故障樹模型得到系統(tǒng)的可靠度為0.9988,后者可靠 度值屬于前者可靠度區(qū)間范圍值，因此該系統(tǒng)可靠度為(〇. 9987,09990)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種石化企業(yè)雨淋滅火系統(tǒng)的可靠性評估方法，其特征在于：組合運(yùn)用故障樹與貝 葉斯網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的故障樹-貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型、故障樹與模糊數(shù)學(xué)相結(jié)合的L-R型模糊故障樹 模型，解決利用石化企業(yè)雨淋滅火系統(tǒng)失效概率難以獲取系統(tǒng)可靠度的問題。2. 如權(quán)利要求1所述的一種石化企業(yè)雨淋滅火系統(tǒng)的可靠性評估方法，其特征在于:首 先建立石化企業(yè)雨淋滅火系統(tǒng)失效故障樹;其次根據(jù)故障樹向貝葉斯網(wǎng)絡(luò)映射的原則與步 驟，建立系統(tǒng)失效故障樹-貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，確定系統(tǒng)可靠度區(qū)間；再次對系統(tǒng)失效故障樹進(jìn)行 L-R型模糊運(yùn)算，確定系統(tǒng)模糊可靠度;最后對系統(tǒng)區(qū)間可靠度與模糊可靠度進(jìn)行一致性檢 驗(yàn)，確定系統(tǒng)可靠度分布。3. 如權(quán)利要求2所述的一種石化企業(yè)雨淋滅火系統(tǒng)的可靠性評估方法，其特征在于:確 定系統(tǒng)可靠度區(qū)間時，根據(jù)故障樹基本事件失效概率區(qū)間，運(yùn)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)信念傳播算法 運(yùn)算。4. 如權(quán)利要求2所述的一種石化企業(yè)雨淋滅火系統(tǒng)的可靠性評估方法，其特征在于:確 定系統(tǒng)模糊可靠度時，根據(jù)故障樹基本事件失效概率區(qū)間與故障樹結(jié)構(gòu)函數(shù)，運(yùn)用故障樹 與門、或門模糊算子運(yùn)算。5. 如權(quán)利要求2所述的一種石化企業(yè)雨淋滅火系統(tǒng)的可靠性評估方法，進(jìn)行一致性進(jìn) 行檢驗(yàn)時，當(dāng)系統(tǒng)模糊可靠度數(shù)值屬于系統(tǒng)區(qū)間可靠度數(shù)值時，認(rèn)為可靠度運(yùn)算合理;否則 核算故障樹基本事件失效概率區(qū)間值，重新運(yùn)算。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于故障樹-貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型、L-R型模糊故障樹模型的石化企業(yè)雨淋滅火系統(tǒng)的可靠性評估方法，包括：首先建立石化企業(yè)雨淋滅火系統(tǒng)失效故障樹；其次根據(jù)故障樹向貝葉斯網(wǎng)絡(luò)映射的原則與步驟，建立系統(tǒng)失效故障樹-貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，確定系統(tǒng)可靠度區(qū)間；再次對系統(tǒng)失效故障樹進(jìn)行L-R型模糊運(yùn)算，確定系統(tǒng)模糊可靠度；最后對系統(tǒng)區(qū)間可靠度與模糊可靠度進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，確定系統(tǒng)可靠度分布。該方法解決了利用石化企業(yè)雨淋滅火系統(tǒng)失效概率難以獲取系統(tǒng)可靠度的問題，拓展了石化企業(yè)消防安全評估方法，為石化企業(yè)建立、健全消防安全評估制度提供了新思路。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號】CN105550486
【申請?zhí)枴緾N201610134054
【發(fā)明人】郝英才, 宋文華
【申請人】天津工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年3月7日